C38+N钢硫化物聚集度的测量方法

C38+N钢硫化物聚集度的测量方法

马玉龙，雷国清，费成林，李小东，李彩慧

（西宁特殊钢股份有限公司、青海西钢特殊钢科技开发有限公司）

摘 要：本文首先通过金相图像分析系统，利用网格法，将观察最严重视场中硫化物所占网格点数与整个视场网格点相比来表示硫化物的聚集度；其次采集钢中硫化物分布数据，通过建立的数学模型，计算出硫化物聚集度，从而得到夹杂物试样准确的硫化物级别；最终通过与国家标准测量方法^﹝1﹞检测结果相比较，本方法具有更高的准确率。

关键词：含硫曲轴钢C38+N 硫化物 聚集度 网格法

C38+N钢硫元素含量要求0.020%-0.035%，由于钢中硫元素含量相对较高，冶炼过程中会形成大量的硫化物，钢中的硫化物割断了基体的连续性而使得材料在车屑加工过程中易断，改善材料切削性能，从而减轻刀具磨损；而且C38+N钢中硫化物数量较多，易聚集分布，硫化物形貌复杂，用单一的视场级别评定方法无法准确分析含硫钢硫化物形态及聚集度。因此，我们利用OLYCIA m3分析软件的金相图像分析系统^﹝2﹞，通过网格法测定钢种硫化物的聚集度，从而得到准确的硫化物级别。

1 试验方法

1.1试样取样与制备

试样的取样，在C38+N钢测试横向拉伸性能后的试样上，距断口面15mm位置处采用线切割机截取一只夹杂物试样进行检验、分析。试样的制备，夹杂物试样经砂轮粗磨，砂纸细磨，再用抛光设备MetaSterv300抛光至无划痕，无麻坑后进行检验分析。

1.2试样分析与测定

利用分析软件OLYCIA m3，金相图像分析系统进行分析，其步骤如下：

1）选定标尺和图像采集：在标尺选择框中选择与当前显微镜放大倍数及分辨率相符合的标尺，系统将以此标尺为基准进行测量。单击“图像”菜单中的“快速采集”选项，或单击工具栏“采图”按钮，进入快速采集界面；调整显微镜的聚焦状态，选择合适的视场，调整视场的照明，图像采集图片放大倍数为200倍；

2）进入到定量金相手工测定方法窗口，点击“参数设置”设置网格属性，生成网格。选择格点类型，标记出网格线十字中与硫化物相交的格子位置，统计出相交的总数值。

3）将测得的数据带入硫化物聚集度数学模型公式，计算出硫化物聚集度的百分比数值。

2检测结果

2.1建立硫化物聚集度的数学计算公式:D=P/N*M,其中，D为硫化物聚集度，P为硫化物相交格子数，

N为格子总数，M为放大倍数；

2.2网格法分析图，见图1

图1 网格法分析图

3 结论

1）本方法通过网格法，将观察最严重视场中硫化物所占网格点数与整个视场网格点相比来表示硫化物的聚集度，用百分数（%）表示。可通过计算最严重视场中硫化物的聚集度，同时结合C38+N钢横向拉伸性能指标，能够准确评价C38+N非调钢产品质量。

2）本方法采用光学显微镜及金相分析软件，采集钢中硫化物分布数据，再通过建立的数学模型，计算出硫化物聚集度；最终通过对使用本测量方法获得硫化物聚集度数据的验证。

参考文献：

[1]何群雄，孙时秋.GB/T10561-2005钢种非金属夹杂物含量的测定---标准评级图显微检验法介绍[J].理化检验-物理分册，2007,43（1）：43-47.

[2] 张立峰 ，杨文 ，张学伟 ，等 ．钢中夹杂物的系统分析技术 ［J ］ ．钢铁 ，2014 ，49（1） ：1-8 .